Ruoantuotanto aiheuttaa maailman kasvihuonepäästöistä arviolta 25 % ja kuluttaa 75 % puhtaasta vedestä. VTT kehitti turvallisen, ympäristöystävällisen ja tehokkaan menetelmän, jolla voidaan tuottaa massatuotantona arvokkaita proteiineja, kuten kananmunan valkuaisproteiinia. VTT voitti menetelmällään eurooppalaisten tutkimusorganisaatioiden EARTO-järjestön kilpailun Impact Expected -kategorian 28.10.2020 Brysselissä.
VTT:n tutkijat visioivat, että mikrobien ja solujen kasvattamiseen perustuva ruoantuotanto eli solumaatalous on verrattavissa ruoantuotannon vallankumoukseen, jonka maanviljelyn tehostuminen ja teollistuminen aikaansaivat 1700-luvulta 1900-luvulle. Solumaatalous hyödyntää mikrobeja ja bioreaktoreita peltojen ja tuotantoeläinten sijaan.
VTT:n menetelmässä valkuaisproteiinin tuottamiseen tarvitaan raaka-aineiksi vettä, glukoosia ja erilaisia mineraaleja sekä Trichoderma reesei -sieni, joka tuottaa näistä aineksista proteiineja. Tätä bioteknistä menetelmää voidaan verrata oluen valmistukseen, jossa mikrobit tuottavat sokerin avulla alkoholia. Juuston valmistuksessa hyödynnettävä juustonjuoksutin tuotetaan vastaavalla teknologialla.
Trichoderma reesei -sientä hyödyntävä VTT:n biotekninen prosessi tarjoaa turvallisen tavan tuottaa ruokaproteiineja ilman tuotantoeläinten kasvatusta. Se eliminoi muun muassa salmonellariskin ja tuotantoeläinten altistumisen antibiooteille.
”Helsingin yliopiston ensimmäiset laskelmat osoittivat, että munanvalkuaisen proteiinin tuottaminen solutehtaassa tuottaa noin 75 % vähemmän kasvihuonekaasuja ja käyttää 90 % vähemmän maata kuin kanojen kasvatus. Suuri muutos perustuu tilankäytön pystysuoraan laajentumiseen horisontaalisen sijasta, mikä vapauttaa palauttamaan maaperää luonnolliseen tilaansa tai muuhun kuin maatalouden käyttöön”, sanoo tutkimustiimin päällikkö Emilia Nordlund VTT:ltä.
”Tuotantomenetelmää on kokeiltu VTT:llä tähän mennessä 300 litran bioreaktorissa, josta se on helppo skaalata suurempiin tuotantoyksiköihin”, kertoo proteiinintuotannosta vastaava tutkimustiimin päällikkö Christopher Landowski.
Valkuaisproteiinin tuotanto soveltuu teolliseen mittakaavan (yli 300 000 litraa) tuotantoon, ja valkuaisproteiinikilon tuotantokustannuksen on arvioitu jäävän alle 10 euron. Kustannus on kilpailukykyinen verrattuna kananmunaproteiinin tuotantoon. Kananmunaproteiinin hinnan on arvioitu nousevan ja lisäksi hinnanvaihtelu on aiheuttanut huolta elintarviketeollisuudessa.
VTT kehittää parhaillaan tuotantoteknologiaa merkittävien startup-yritysten kanssa pitkäaikaisilla tutkimus- ja lisensointisopimuksilla. Tähän mennessä rahoitus- ja kaupallistamisala on hyvin kiinnostunut solumaataloudesta. ”Tässä ei ole kyse pelkästään munia-ilman-kanoja-tuotannosta. Kyse on täysin uuden liiketoiminnan luomisesta, joka aiheuttaa murroksen elintarviketeollisuudessa”, toteaa Emilia Nordlund.
VTT:llä on vankkaa osaamista erilaisten proteiinien tuottamiseen mikrobeilla. Christopher Landowskin johdolla tuotetaan muun muassa uusia entsyymejä ja biomateriaaleja. VTT on perehtynyt kananmunan valkuaisen tuotannon lisäksi myös muiden eläinperäisten elintarvikeproteiinien valmistamiseen mikrobituotannon avulla. Kokeissa on tuotettu kananmunan valkuaisen lisäksi esimerkiksi maitoproteiinia.
Tulevaisuudessa bioteknologian menetelmiä hyödyntämällä voidaan valmistaa kananmunanvalkuaista, joka soveltuu alkuperäistä paremmin esimerkiksi marengin tai muffinin leivontaan. Uudet teknologiat tarjoavat mahdollisuuden luoda ainesosia, joilla on ainutlaatuisia ominaisuuksia ja joilla voidaan luoda tulevaisuudessa aivan uusia elämyksiä kuluttajille.
EARTO - eurooppalaisten tutkimusorganisaatioiden yhteistyöjärjestö
EARTO on Euroopan tutkimus- ja teknologiaorganisaatioiden vuonna 1999 perustettu, voittoa tavoittelematon edunvalvontajärjestö. Siihen kuuluu yli 350 tutkimus- ja teknologiaorganisaatiota yli 20 eri maasta, ja niiden palveluksessa on yhteensä noin 150 000 henkilöä.
